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逆變電源中的兩種主要濾波方式介紹

發(fā)布時間： 2016-06-28 10:39:52 關(guān)注量：1598

對于逆變電源設(shè)計來說，諧波干擾是最令人頭疼的一個問題。諧波干擾會直接影響到逆變電源的正常工作，因此應(yīng)該充分引起設(shè)計者們的重視。想要最大程度的抑制諧波并讓弧焊逆變電源能夠正常工作，就需要進(jìn)行有效的濾波。在本文當(dāng)中小編將為大家?guī)黻P(guān)于逆變電源中濾波的兩種主要方式介紹。

逆變電源中的濾波主要分為兩種方式，一種是無源濾波器，另一種是有源濾波器。

無源濾波器（PassiveFilter，簡稱PF）

傳統(tǒng)的諧波抑制和無功功率補(bǔ)償?shù)姆椒ㄊ请娏o源濾波技術(shù)，又稱間接濾除法，即使用電力電容器等無源器件構(gòu)成無源濾波器，與需要補(bǔ)償?shù)姆蔷€性負(fù)載并聯(lián)，為諧波提供一個低阻通路，同時提供負(fù)載所需的無功功率。具體而言是將畸變的50Hz正弦波分解成基波及相關(guān)的各次主諧波成分，然后采用串聯(lián)的諧振原理，將由L、C（或者還有R）組成的各次濾波支路調(diào)諧（或偏調(diào)諧）到各主要諧波頻率形成低阻通道而將其濾除。它是在已產(chǎn)生諧波的情況下，被動地防御，減輕諧波對電氣設(shè)備的危害。

無源濾波方案成本低，技術(shù)成熟，但是也存在以下不足：濾波效果受系統(tǒng)阻抗的影響；由于其諧振頻率固定，對于頻率偏移的情況效果不好；與系統(tǒng)阻抗可能發(fā)生串聯(lián)或并聯(lián)諧振，造成過負(fù)荷。因此在中小功率場合，正逐步被有源濾波器所替代。

有源濾波器（ActiveFi1ter，簡稱AF）

早在20世紀(jì)70年代初，就有學(xué)者提出有源功率濾波器的基本原理，但由于當(dāng)時缺乏大功率開關(guān)元件和相應(yīng)的控制技術(shù)，只能用線性放大器等方法產(chǎn)生補(bǔ)償電流，存在著效率低、成本高、難以大容量化等致命弱點而未能實用化。隨著電力半導(dǎo)體開關(guān)元件性能的提高，以及相應(yīng)的PWM技術(shù)的發(fā)展，使得研制大容量低損耗的諧波電流發(fā)生器成為可能，從而使有源濾波技術(shù)走向?qū)嵱没?/span>

當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)諧波發(fā)生源時，用某種方法產(chǎn)生一個和諧波電流大小相等、相位相反的補(bǔ)償電流，且合成為諧波發(fā)生源的電路并聯(lián)連接來抵消諧波發(fā)生源的諧波，使直流側(cè)的電流僅為基波分量，不含有諧波成分。

當(dāng)諧波發(fā)生源產(chǎn)生的諧波不能被預(yù)計出是何種高次諧波電流，且隨時發(fā)生變化時，則必須從負(fù)載電流il中檢測出諧波電流ih信號，經(jīng)檢測后的諧波電流ih信號，經(jīng)過調(diào)制器進(jìn)行調(diào)制并按制定的方法轉(zhuǎn)換為開關(guān)方式控制電流逆變器工作方式，使電流逆變器產(chǎn)生補(bǔ)償電流ifm并注入到電路中，以便抵消諧波電流ih逆變主電路一般采用DC/AC全橋式逆變器電路，其中的開關(guān)元件可用GTO、GTR、SIT或IGBT等大功率可控型電力半導(dǎo)體元件。

借助開關(guān)元件的通斷，控制輸出電流波形，產(chǎn)生所需的補(bǔ)償電流。電力有源濾波器作為抑制電網(wǎng)諧波和補(bǔ)償無功功率，改善電網(wǎng)供電質(zhì)量很有希望的一種電力裝置，與無源電力濾波器相比，具有以下優(yōu)點：

1、實現(xiàn)了動態(tài)補(bǔ)償，可對頻率和大小都變化的諧波以及變化的無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，對補(bǔ)償對象的變化有極快的響應(yīng)。
2、可同時對諧波和無功功率進(jìn)行補(bǔ)償，且補(bǔ)償無功功率的大小可做到連續(xù)調(diào)節(jié)。
3、補(bǔ)償無功功率時不需儲能元件，補(bǔ)償諧波時所需儲能元件容量也不大。
4、即使補(bǔ)償對象電流過大，電力有源濾波器也不會發(fā)生過載，并能正常發(fā)揮補(bǔ)償作用。
5、受電網(wǎng)阻抗的影響不大，不容易和電網(wǎng)阻抗發(fā)生諧振。
6、能跟蹤電網(wǎng)頻率的變化，故補(bǔ)償性能不受頻率變化的影響。

7、既可對一個諧波和無功功率單獨補(bǔ)償，也可對多個諧波和無功功率集中補(bǔ)償。

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客戶感言

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北京合康億盛變頻科技股份有限公司

經(jīng)人介紹認(rèn)識了艾德杰，試著從他們那里買了一套產(chǎn)品，性能穩(wěn)定，故障幾乎沒有，即便有點小問題，他們也會過來處理，后來就一直和他們進(jìn)行友好合作。
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武漢中元華電科技股份有限公司

在我們決定與艾德杰電源合作后，他們派出技術(shù)骨干和我們的技術(shù)部門溝通，充分了解了我司的使用需求后立即準(zhǔn)備方案，待我們確認(rèn)方案后，艾德杰的工作人員馬上將此提上日程，在距預(yù)約交貨期還有5天的時候，就已將我司定制的電源送上門，安裝調(diào)試，產(chǎn)品使用至今，一切良好，非常感謝艾德杰的鼎力支持，不辭勞苦的幫我們設(shè)計開發(fā)新產(chǎn)品，技術(shù)可靠，服務(wù)周到。
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中國中船重工集團(tuán)707所

我們公司的工程師只擅長一部分工作，另一部分與電源有關(guān)的工作不是很擅長，公司有個新項目需要他人來合伙開發(fā)，生產(chǎn)，一時半會兒找不到合作伙伴。網(wǎng)上找到了艾德杰，經(jīng)過實地考察，我們決定和艾德杰試著合作一次，整個合作過程，我們多次溝通，商量，他們的工程師技術(shù)好，經(jīng)驗豐富，我們和他們一起探討，彼此的知識面都擴(kuò)大了，合作過程中設(shè)計到多次修改，他們的工程師半句怨言都沒有，合作的過程非常滿意，產(chǎn)品準(zhǔn)時交給我們使用，...
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北京鐵道機(jī)車研究所

一次偶然的機(jī)會艾德杰的銷售人員聯(lián)系到我們，我們抱著試試看的心情從他那里訂購了一臺電源，性能很好，從那之后我們就建立了長期的合作關(guān)系，偶爾有一點點的小故障，他們的工作人員都會很快的過來幫忙處理。服務(wù)熱情周到，他們才是我們的好兄弟，好幫手。
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李明仕

湖北武漢人 1970年7月出生碩士學(xué)歷。從事電源設(shè)計研發(fā)工作30年，先后擔(dān)任多家電源公司的技術(shù)總監(jiān) 技術(shù)成果 1． 1996年獲武漢市科學(xué)技術(shù)研究成果證書武科成證字(96)第014號登記號WK9601003 成果名稱:DTK系列開關(guān)型直流穩(wěn)壓電源 2． 1996年武漢高創(chuàng)電子有限公司的電源項目獲得電源行業(yè)的第一個國家火炬計劃 3． 2000年武漢玉星電子有限責(zé)任公司<<電壓過零檢控軟開關(guān)電源>>項目獲科技部中小型企業(yè)創(chuàng)新基金無償資助,項目代號20004214054563 4.　電源方面各項專利近20項，其中發(fā)明專利2項。 5. 國內(nèi)電源期刊上發(fā)表多篇論文。

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沈錦飛

1955年出生，現(xiàn)任江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)院教授、碩士生導(dǎo)師。主要從事電力電子電路、裝置與電能質(zhì)量控制的研究和教學(xué)工作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30多篇，其中EI檢索5篇，獲得教育部科技進(jìn)步獎、江蘇省教學(xué)成果獎、無錫市科技進(jìn)步獎，多項發(fā)明專利，主編本科教材；被評為無錫市優(yōu)秀教師、市級先進(jìn)個人。是中國自動化學(xué)會會員、江蘇省電工協(xié)會自動控制系統(tǒng)專委會委員、無錫市自動化學(xué)會理事、無錫市電機(jī)工程學(xué)會理事。

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顏文旭

1971 年出生，現(xiàn)任江南大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程學(xué)院教授，碩士生導(dǎo)師。現(xiàn)主要從事電力電子技術(shù)及智能控制、機(jī)電一體化及過程控制等領(lǐng)域的研究和開發(fā)工作，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30篇（其中EI收錄6篇），獲專利12項，參加編制十二五國家級規(guī)劃教材，國家自然科學(xué)基金項目，省青年科學(xué)基金項目，市級重點實驗室建設(shè)，主持方塊地毯自動包裝生產(chǎn)線開發(fā)、2.0MW風(fēng)力發(fā)電變流器、10kV高壓固態(tài)軟起動器、船舶壓載水物理強(qiáng)化處理核心技術(shù)...

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